Узлы многогранных опор: фланец, телескопический стык, люк, закладная — что указать проектировщику

Какие узлы рассматриваем

Стойка многогранной опоры — усечённая пирамида с шестью и более гранями, её гнут из листа и сваривают одним продольным швом. Всё остальное — узлы, и у каждого своя ответственность. Таблица ниже собирает их вместе; подробнее о каждом ниже.

Узлы взаимосвязаны: отверстия фланца должны совпадать с анкерами закладной, а размер фланца вместе с диаметром низа стойки — поместиться в ванну цинкования.

Фланцевое соединение: устройство, болты, затяжка

Фланцевые соединения на гнутых многогранных опорах делают с болтами по окружности или по контуру прямоугольника. Так соединяют секции между собой и стойку с фундаментом. Главное свойство фланцевого соединения: высота смонтированной стойки точно совпадает с проектной.

Нижний диаметр стойки совпадает с диаметром фланца, поэтому его подбирают под тип и габариты фундамента. Фундамент для опор ЛЭП 6–10 кВ выполняют в виде трубы с фланцем, а для 220 кВ — в виде стальной трубы, соединяемой с нижней секцией фланцами. Отверстие во фланце лишь немного больше болта, поэтому в запросе важен не диаметр отдельного отверстия, а взаимное положение всех отверстий.

Примеры из каталога: парковая ПМО-7 крепится на четырёх болтах М24 с расстоянием между отверстиями 220 мм, прожекторная мачта ПМ-20 на двенадцати М30, ПМВ-20 на шестнадцати М36, вышка связи 25–40 м на 12–20 болтах М36–М42. Для сравнения: европейский стандарт EN 40-2 для квадратного фланца с четырьмя отверстиями приводит ряд расстояний между осями болтов от 200 до 550 мм, но наши серии имеют размеры по собственному каталогу и не всегда совпадают с этим рядом, поэтому заменять опору на чужую без чертежа фланца не стоит.

Швы приварки фланцев выполняют с полным проваром и проверяют неразрушающим контролем, чаще всего ультразвуком; в цехе мы контролируем швы осмотром и ультразвуком, а рентгеновский контроль мы не выполняем. Для опор освещения EN 40-2 ограничивает отклонение фланца от перпендикуляра к оси стойки углом 1°; для опор ЛЭП и мачт предел берут из проекта.

Болты, затяжка, подтяжка

Класс болтов и гаек, их пару и покрытие выбирает расчёт узла, а не поиск в наличии: в статье о классах прочности крепежа разобрано, как класс болта связан с резьбой и цинкованием. На высоких мачтах во фланцевом стыке болты ставят высокопрочные и затягивают контролируемым моментом, зазоров между фланцами не оставляют.

В наших рекомендациях по установке монтажные болты затягивают моментом не менее 15 кгс·м, но окончательное значение задаёт проект и чертёж опоры. Качество затяжки проверяют по методике проекта или инструкции изготовителя; практический приём — простукивание молотком массой 0,4 кг (болт не дрожит и не смещается) и щуп толщиной 0,3 мм (приём из прежнего ДСТУ Б В.2.6-200:2014, отменённого с 02.02.2026). Все гайки затягивают до снятия строп, от откручивания гайки анкеров держит контргайка. На оцинкованных опорах гайки подтягивают ещё раз через неделю, потому что цинк обжимается, а на высоких мачтах подтяжку повторяют после первого периода эксплуатации.

Выверка и подливка

Есть две схемы установки: опору ставят на уже выверенный фундамент или выверяют при монтаже опорными гайками. Если выверяют гайками, фланец опирают на выравнивающие гайки, а зазор подливают безусадочным раствором. Стойку насаживают на болты, совмещая контрольную риску на фланце с риской на закладной.

Опору поднимают, когда бетон фундамента набрал прочность по проекту: в наших рекомендациях по установке это не менее 50 %. Если болт отклонился, это исправляют до приезда опоры, а не подгоняют фланец на месте. Подробно — в статьях о сборке и монтаже опор и анкерных болтах.

Телескопический стык секций

Опору высотой более 12 м собирают из нескольких секций. Секции соединяют фланцами или телескопически, когда одна секция входит в другую. Телескопический стык держится за счёт заклинивания при стяжке, а секции между собой на объекте не сваривают: это повредило бы цинк. Благодаря конусности стягивающая нагрузка создаёт плотное соединение, передающее изгибающий момент без сдвига.

Длину стыка в проекте берут ориентировочно от полутора до двух диаметров соединяемых секций, то есть около 1,8 среднего диаметра. Допуск на длину стыка составляет 10–12 %, поэтому фактическая высота стойки может отличаться от проектной, и это закладывают в расчёт. Пример: при среднем диаметре в зоне стыка 0,4 м длина стыка 1,8 × 0,4 = 0,72 м, а отклонение по верхней границе допуска достигает около 86 мм на один стык. Сумма длин секций в телескопическом стыке превышает высоту стойки на длину стыков: для 24 м при секции до 12 м нужны три секции, всего 25,44 м.

На наших опорах ЛЭП нижние и средние секции в вершине имеют диафрагмы жёсткости, которые не допускают смятия телескопического стыка под расчётной нагрузкой. У высоких флагштоков нижний стык самый длинный, верхний самый короткий, и длину каждого задаёт разработчик; использовать стойку с другими размерами стыка без согласования нельзя.

Сборка и контроль стыка

Перед сборкой поверхность в зоне стыка должна быть чистой и без неровностей, а секции лежат по очереди на деревянных подкладках, выверенных по горизонтали. Секции стягивают возрастающей нагрузкой до прекращения взаимного смещения; рекомендуемая стягивающая нагрузка не менее 10 т. Стягивают домкратами или тельферами за специальные ушки на секциях, а при их отсутствии лебёдкой, трос которой проложен внутри стойки. При стяжке следят за равномерностью нагрузки: перекос и преждевременное заклинивание исправить трудно.

Длину стыка контролируют по меткам, в пределах которых должно произойти заклинивание. Метки обычно наносит изготовитель; если их нет, монтажники наносят свои по инструкции по сборке, которую завод прикладывает к сопроводительным документам. При подъёме секции не должны разойтись, поэтому стык фиксируют за ушки временными приспособлениями или стропят специальным способом.

Люк: назначение, размер, положение

Люк предназначен для подвода кабеля и установки защитного аппарата. Его делают внизу опоры над землёй. На флагштоках за люком стоят электрощит и привод подъёма, на мачтах с мобильной короной люк запирают болтом с секретом. Базовая комплектация опоры освещения — оцинкованная стойка с ревизионным люком; кабельного ввода в поставке нет, а дополнительные люки и отверстия согласовываем при заказе и выполняем по индивидуальному проекту.

По EN 40-2 в нашем изложении люк располагают параллельно кронштейну на стороне, противоположной направлению движения транспорта. Нижний край люка должен быть выше грунта не менее чем на 300 мм, рекомендуется около 600 мм. Люк выполняют заподлицо с поверхностью, без острых краёв; в металлических опорах радиус углов люка не менее 20 мм или половины его ширины. Типовые размеры в стандарте — от 132 × 38 до 600 × 130 мм, допуск на размер +10/−0 мм, степень защиты IP 3X до 2,5 м над грунтом, типовое испытание на удар по классу IK08.

Собственные размеры люков приведены в каталожных таблицах серий: это высота и ширина люка и расстояние от него до основания опоры.

По каталогу «Конструкции для наружного освещения». Для мачт других высот и для индивидуальных опор размер люка задаёт чертёж. Положение люка относительно кронштейна и дороги указывают в запросе.

Ослабление сечения и усиление

Люк вырезает часть стенки стойки, а внизу опоры изгибающий момент наибольший. В расчёте сечения в зоне люка берут ослабленное сечение. На силовых опорах в люк вваривают усиленную раму, а её толщину определяет проект; на остальных опорах потребность в усилении показывает расчёт конкретной опоры, а не привычка. Скруглённые углы люка по EN 40-2 нужны не для красоты: острый угол концентрирует напряжения, и с него может начаться трещина. При обследованиях опор трещины вокруг люка входят в места, которые осматривают.

Люк и кабельное отверстие вырезают до цинкования: на готовом покрытии резка повреждает цинк. Кромку зачищают до чистого металла. Накладку вокруг люка приваривают круговым двусторонним швом, чтобы в щели не оставались кислота и флюс.

Закладная и анкерная клетка

Анкерные болты в бетон поодиночке не ставят: их собирают в закладную, где кондукторы фиксируют болты в проектном положении, пока бетон не наберёт прочность. Закладную заливают в фундамент заранее, и опору потом ставят на болты без подгонки. В каталоге закладные разделены по назначению: ФПО для опор освещения, ФПМ и ФПМВ для прожекторных мачт и молниеотводов, ФКМ для опор контактной сети. Таблицы типоразмеров есть в статье о фундаментных закладных, а подбор болтов — в статье об анкерных болтах.

Подбор начинают с опоры, а не с закладной. Диаметр, количество и расстояние между болтами должны совпадать с отверстиями во фланце. Примеров несколько: ПМО-7 (четыре болта М24, расстояние 220 мм) на закладной ФПО-1000-1, мачта ПМ-20 (12 болтов М30) на ФПМ-570-950, мачта ПМВ-20 (16 болтов М36 длиной 1 200 мм) на ФПМВ-810-1200. Закладную большего типоразмера «про запас» брать нельзя: она просто не сядет под фланец.

Закладные изготавливаем из стали С245/С345 по ДСТУ 8539:2015 и поставляем без покрытия. Нужна ли защита резьбы над бетоном и какая, определяет проект фундамента. Перед бетонированием на месте должны быть кабельная труба и вывод заземления, а закладную раскрепляют так, чтобы давление смеси её не сдвинуло. Каждый болт измеряют и записывают результат в исполнительную схему.

Проект фундамента мы выполняем по отдельному заказу и за отдельную оплату; часто лишь передаём нагрузку на фундамент, а проектирует его заказчик. Закладные поставляем и отдельно от опор, например когда фундамент готовят заранее.

Заземление опоры

На стойке предусматривают место для болта заземления. По проекту к контакту опоры присоединяют дополнительное заземление болтом М16; это лишь точка присоединения, а опора заземлена тогда, когда её присоединили по проекту и измерили сопротивление. Для опор освещения EN 40-2 в нашем изложении требует зажим заземления, стойкий к коррозии, хорошо видимый и легкодоступный, с болтом фиксированной части не менее М8. Место болта на стойке, высоту и сторону, указывает проект; болт ставят не на всех изделиях.

Поверхность под болт заземления должна быть чистой. Затягивать его на загрязнённой или окрашенной поверхности нельзя, поэтому при порошковой окраске это место закрывают заглушкой или термостойкой лентой и отмечают на чертеже.

Закладная может быть ещё и звеном заземления. По ПУЭ (редакция 2026 г.), на ВЛ до 1 кВ металлические опоры на железобетонных фундаментах имеют металлическую связь между металлоконструкциями и арматурой фундамента (п. 2.4.33). Для опор ВЛ 110 кВ и выше железобетонные фундаменты можно использовать как естественные заземлители, если анкерные болты металлически соединены с арматурой (п. 2.5.128). На ВЛ 35 кВ нужное сопротивление должно достигаться искусственными заземлителями (п. 2.5.130). Это требования к проекту линии, а значения проектировщик берёт из действующего текста ПУЭ. Подробно: заземление металлических опор и заземление опор ВЛ свыше 1 кВ.

Цинкование узлов и отверстия для стекания

Секция опоры обычно не длиннее 12 м, поэтому в ванну размером 13 000 × 1 600 × 3 200 мм она проходит по длине. Поперечное сечение нижней секции вместе с фланцем тоже должно поместиться в ванну; это учитывают, когда подбирают диаметр основания и размер фланца. О габаритах всех операций — в статье о габаритах изделия.

В длинных полых профилях (свыше 6 м) отверстия для воздуха и стекания цинка делают больше или в большем количестве. У опорной плиты сделайте не менее двух сливных отверстий по диагонали между отверстиями под анкерные болты, как можно ближе к стенке стойки, а у рёбер жёсткости возле плиты срезайте углы: в углу с тремя плоскостями флюс испаряется раньше, чем туда дойдёт цинк. В плитах и фланцах, закрывающих полый профиль, предусмотрите отверстия для воздуха и цинка. Накладки приваривают круговым двусторонним швом.

Предусмотрите точки для подъёма и подвешивания: подъёмные ушки. Отверстия под болты рассчитывают с учётом покрытия, потому что цинк уменьшает диаметр, а резьбу гаек после цинкования прогоняют. Болты, гайки и шайбы для сборки оцинкованных конструкций должны быть оцинкованы с толщиной покрытия не менее 42 мкм. Правила для отверстий подробно разобраны в статье о проектировании под горячее цинкование. Вырезать отверстия, фланцы и люки следует до цинкования, а не после него.

Что указать в КМД и в запросе

Чертежи КМ и КМД, по которым изготавливают опору, мы разрабатываем или получаем от заказчика (проектирование КМ и КМД). Чтобы узлы сошлись с фундаментом и монтажом, в чертеже и запросе указывают:

Где чаще всего ошибаются

• отверстия во фланце не совпадают с анкерами: болт в бетоне отклонился или отверстия размечены не по схеме закладной. Фланец подгонять нельзя, исправляют фундамент;
• закладную берут «с запасом», большего типоразмера;
• высоту стойки с телескопическим стыком считают как сумму секций и не учитывают, что сумма длиннее на длину стыков;
• стык секций без меток и без инструкции по сборке: монтажники заклинивают секции наугад;
• стропы снимают до полной затяжки гаек, а контргайки не ставят;
• люк вырезают без расчёта ослабленного сечения, с острыми углами;
• плиты и фланцы, закрывающие полый профиль, без отверстий для воздуха и цинка;
• болт заземления затягивают на окрашенной поверхности, а вывод заземления из фундамента забывают до бетонирования;
• фланец вместе с диаметром низа стойки не лезет в ванну цинкования.

Нормативы и действительность

Расчёт и конструирование стальных опор, в том числе фланцевых и болтовых соединений, выполняют по ДБН В.2.6-198:2014 «Стальные конструкции. Нормы проектирования» (действующий, с Изменением № 1). Заземление опор ВЛ описывает ПУЭ (редакция 2026 г.): номера пунктов выше приведены по нашим статьям о заземлении, а окончательные значения проектировщик сверяет с действующим текстом. Горячее цинкование — ДСТУ EN ISO 1461:2024 (действующий); рекомендации для проектировщика — ISO 14713-2:2019.

Размеры и допуски опор освещения (люк, зажим заземления, фланец) изложены в европейском стандарте EN 40-2:2004; мы приводим его как справку, а не как заявление о соответствии наших изделий. Действительность национального аналога EN 40-2 проверяют отдельно перед ссылкой в проекте. Числа этой статьи, не относящиеся к нормам, взяты из наших каталогов и рекомендаций по установке; для вашей опоры их подтверждает чертёж.